* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

679 ВЫПАРИВАНИЕ 680 баланса: D = io т &о — кг/час где iS^ — часовое к о л и ч е с т в о в ы п а р и в а е м о г о р-ра. кг/час; теплоемкость выпариваемого раствора. ккал/кг°С; t — темп-ра кипения, а г —нач. темп-ра р-ра; i — теплосодержание вторичного пара, ккал/кг; / и f — теплосодержание (ккал/кг) и темп-ра насы­ щения (°С) греющего пара; Q — потери тепла в окружающую среду, ккал/час W — часовое колич. выпариваемой воды, кг/час. x н 0 0 0 Однокорпусные выпарные аппараты могут работать под нормальным и избыточным давлением, а также под вакуумом. Экономически выгодно работать под давле­ нием ^ 1 ат; в этом случае можно использовать вторичный пар для нагревательных целей. В. под вакуумом неизбежно при концентрировании терми­ чески нестойких р-ров и целесо­ образно при наличии дешевого грею­ щего пара низкого давления. Для создания вакуума в выпарных аппа­ ратах обычно применяются конден­ саторы смешения с барометрич. тру­ бами (рис. 5). Конденсатор представляет со­ бой цилиндр, внутри которого расположен ряд горизонтальных иолуперегородок с низкими по­ рогами для образования водо­ сливов. Охлаждающая вода сте­ кает сверху вниз по всем пере­ городкам навстречу подавае­ мому снизу потоку вторичного пара из выпарного аппарата. В результате конденсации пара создается^вакуум, к-рый поддер­ живается непрерывным отсосом остаточной паро-газовой смеси вакуумнасосом. Смесь отрабо­ танной охлаждающей воды п конденсата стекает по бароме­ трич. трубе, в которой удержи­ вается лишь столб воды, экви­ валентный разности между 1 ат и абс. давлением в конденсаторе. Конец ^барометрич. трубы опу­ щен в коробку для образования гидравлич. затвора, из которой непрерывно стекает избыток воды. Л. / V 3 Рис. 4. Пленочные выпарные аппараты. Если при В. концентрация р-ра возрастает от а кг/кг до а кг /кг, то W = S 1 — —) кг/час. При этом величина требуемой поверхности нагрева F вы ражается: х 2 x Sici (h 2 где К — коэфф. теплопередачи, ккал/м • час • °С. Процесс периодич. В. осуществляется на практике в двух вариантах. По первому из них аппарат одно­ кратно загружается и работает в дальнейшем с непре­ рывным понижением уровня р-ра. Расход тепла Q в этом случае определяется из ур-ния: a Расход греющего пара в однокорпусных аппаратах 1,2—1,25 кг на 1 кг выпари­ ваемой воды. Значительная экономия греющего пара достигается в многокорпусных выпарных аппаратах, представляющих собой ряд последовательно соединен­ ных однокорпусных аппаратов с понижающимися ра­ бочими давлениями по направлению от первого к по­ следнему. Благодаря этому вторичный пар каждого предыдущего корпуса может быть использован для обогрева следующего. На рис. 6 изображена схема трехкорпусного аппарата. Греющий пар подается по трубе 3 в нагревательную камеру 2 корпуса I , вторичный пар к-рого уходит из сепарационного объема 1 по трубе 4 в нагревательную камеру корпуса I I Рис. 5. Схема вакуумвынарного аппарата: 1 — вы­ парной аппарат; 2 — конден­ сатор смешения; з — баро­ метрическая труба; 4— ВХОД охлаждающей воды; 5 — к вакуумнасосу; 6 — бароме­ трическая коробка;7—сброс избытка воды. Q-2 Q г е и = aS l dq 1 4- QQ ккал at q x Д ?i» Я ? 2 — начальное, текущее и конечное тепло­ содержания выпариваемого р-ра при кипении, ккал/кг. По второму варианту уровень р-ра в аппаратах под­ держивается постоянным на протяжении всего про­ цесса путем непрерывной подкачки. В этом случае Q = y j " ^ f - («аТ» — «iTi) — « ( Т а ~ Yi) + (Т№ — M i ) ] + - f - QQ ккал где F — объем р-ра в аппарате, м ; д — теплосодер­ жание поступающего р-ра, ккал/кг; у и у — началь­ ная и конечная плотность р-ра, кг/м ; ^ и ^ — тепло­ содержания кипящих р-ров при начальной и конеч­ ной их концентрациях, ккал/кг. Оба варианта перио­ дич. В. характеризуются нестационарным процессом теплообмена, сопровождающимся непрерывным изме­ нением (во времени) темп-ры кипения t и коэфф. теплопередачи К. Поэтому в обоих случаях требуемая поверхность нагрева аппарата при продолжитель­ ности процесса т часов выражается: 3 0 х 2 г 2 Рис. 6. Схема прямоточного трехиорпусного вы­ парного аппарата: 1, I I , 111 — корпусы; 1 — сепарационный объем; 2— нагревательная камера; з — паропровод первичного греющего пара; 4 — па­ ропровод вторичного пара; 5 — конденсатор сме­ шения; в — конденсатопроводы; 7 — трубопровод слабого раствора; 8 — междукорпусные трубопро­ воды для раствора; 9 — подогреватель слабого ра­ створа; 10 — отвод конденсата; 11 — водопровод; 12 — труба к вакуумнасосу. и т. д. Вторичный пар корпуса I I I уходит в конденсатор сме­ шения 5, куда по трубе 11 подается охлаждающая вода, а по трубе 12 паровоздушная смесь отсасывается вакуумнасосом. Исходный р-р подается по трубе 7 через подогреватель 9 в кор­ пус I , откуда он перетекает по трусе s в корпус I I и т. д., dQ К (/ 0 - О м-&Час